一种多馈天线以及通信设备转让专利
申请号 : CN201811603164.8
文献号 : CN111370874B
文献日 : 2021-09-14
发明人 : 贾里马蒂·哈努拉 , 维尔·维伊卡利 , 塔皮奥·萨里宁 , 阿努·列托武里 , 施学良
申请人 : 华为技术有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种多馈天线,其特征在于,包括:第一天线辐射体,与所述第一天线辐射体对应的多个馈电点;所述多个馈电点,用于向所述第一天线辐射体输入传输信号;
所述多馈天线,还包括:与射频信号端以及所述多个馈电点连接的处理单元;
所述处理单元,用于获取传输信号和多馈天线的工作频率,以及根据所述传输信号和所述多馈天线的工作频率,确定所述多个馈电点中每个馈电点的输入信号的参数,并根据所述确定的每个馈电点的输入信号的参数调整输入至所述多个馈电点中每个馈电点的所述传输信号的参数;
所述多个馈电点,具体用于根据各自对应的所述传输信号的参数,向所述第一天线辐射体输入所述传输信号;
所述多馈天线不包括匹配网路。
2.根据权利要求1所述的多馈天线,其特征在于,所述多馈天线还包括:至少一个第二天线辐射体;
其中,所述至少一个第二天线辐射体中每个第二天线辐射体对应至少一个馈电点;所述至少一个第二天线辐射体和所述第一天线辐射体之间满足预设耦合要求;
所述每个第二天线辐射体对应的一个馈电点与处理单元连接;所述处理单元,还用于调整输入至所述每个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点的所述传输信号的参数。
3.根据权利要求2所述的多馈天线,其特征在于,所述处理单元,还用于控制所述多个馈电点中任一个馈电点的工作状态;和/或,所述处理单元,还用于控制所述每个第二天线辐射体中任一个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点的工作状态,所述工作状态为闭合状态或者开路状态。
4.根据权利要求3所述的多馈天线,其特征在于,当所述任一个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点工作状态为开路状态时,所述任一个第二天线辐射体为所述第一天线辐射体和所述至少一个第二天线辐射体中馈电点处于闭合状态的其他辐射体的寄生单元。
5.根据权利要求4所述的多馈天线,其特征在于,当所述多馈天线工作于第一频段时,所述处理单元,用于控制所述任一个第二天线辐射体对应的至少一个馈点电处于开路状态。
6.根据权利要求5所述的多馈天线,其特征在于,所述处理单元,具体用于断开与所述任一个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点之间的连接,或者;
所述处理单元,用于为所述任一个第二天线辐射体对应的至少一个连接无源器件。
7.一种通信设备,其特征在于,包括:如权利要求1‑6任一项所述的多馈天线,所述多馈天线用于向所述通信设备提供多个不同频段的电信号。
说明书 :
一种多馈天线以及通信设备
技术领域
背景技术
搭载的天线数量越来越多,所负载的重量也随之增加,并且由于空间限制,多个天线的放置
将影响各个天线特性甚至整个系统的工作特性,电磁兼容性成为了一个重要的问题。在这
样的环境下,天线的小型化和多频段显得尤为重要。
耦合馈电、多枝节、加载集总元件等技术,以实现小型化和多频段覆盖。
要目的是根据天线所需要的工作频率,调节调谐器使得天线在所需频点进行匹配,从而实
现频率的可调。
谐范围非常有限。
发明内容
每个馈电点的传输信号的参数,以实现超宽带的频率调谐,避免了损耗和复杂的匹配电路
设计。此外,多个馈电点对应一个第一天线辐射体,使得天线辐射体设计更为简单,不需要
考虑辐射体之间的耦合。由于多馈天线可以实现超宽带的频率调谐因此该多馈天线的响应
频段更多,具有很好的低频响应。
的传输信号的参数。示例的,处理单元为数字处理单元。多个馈电点,具体用于根据各自对
应的传输信号的参数,向第一天线辐射体输入传输信号。这样可以利用处理单元调整每个
馈电点的传输信号的参数,以实现超宽带的频率调谐。
射体和第一天线辐射体之间满足预设耦合要求;每个第二天线辐射体对应的一个馈电点与
处理单元连接。处理单元,还用于调整输入至每个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点
的传输信号的参数。采用多个馈电点对应一个第一天线辐射体和至少一个馈电点对应一个
天线辐射体的组合构成多馈天线,可以更好地根据设计的频带进行调整。
应的至少一个馈电点的工作状态,工作状态为闭合状态或者开路状态。通过控制任一个馈
电点的工作状态。或者任一个第二天线辐射体对应的至少一个馈电点的工作状态可以改变
馈电天线辐射体的结构,而非仅仅是改变天线多个馈电点的幅度和/或相位。因此,多馈天
线的辐射特性将发生较大的变化,其工作的频带相对于原来具有拓宽。
中馈电点处于闭合状态的其他辐射体的寄生单元。
少一个连接无源器件。
段的电信号。
附图说明
具体实施方式
射体和第二天线辐射体仅仅是为了区分不同的天线辐射体,并不对其先后顺序进行限定。
本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第
一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在
以具体方式呈现相关概念。
同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关
联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组
合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b,或c中的至少一项(个),可以表示:
a,b,c,a‑b,a‑c,b‑c,或a‑b‑c,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
201、馈电点202以及馈电点203)。多个馈电点,用于向第一天线辐射体10输入传输信号。
每个馈电点的传输信号的参数,以实现超宽带的频率调谐,避免了损耗和复杂的匹配电路
设计。此外,多个馈电点对应一个第一天线辐射体,使得天线辐射体设计更为简单,不需要
考虑辐射体之间的耦合。由于多馈天线可以实现超宽带的频率调谐因此该多馈天线的响应
频段更多,具有很好的低频响应。
的处理单元,如模拟处理单元等。可以通过处理单元30调整输入至多个馈电点中每个馈电
点的传输信号的参数,以实现超宽带的频率调谐。
射体10输入传输信号。
度和/或相位值。
计算的各个馈电点的幅度和相位值,处理单元30对各个馈电点进行赋值,从而使得多馈天
线在指定频率的工作,以实现不同频率的调谐。
以固定在第一天线辐射体10上。或者多个馈电点位于处理单元30上,且与第一天线辐射体
10连接。
幅度和/或相位值由与多个馈电点连接的处理单元进行调整,可以实现超宽带的频率调谐,
避免了损耗和复杂的匹配电路设计。此外,多个馈电点对应一个第一天线辐射体,使得天线
辐射体设计更为简单,不需要考虑辐射体之间的耦合。由于多馈天线可以实现超宽带的频
率调谐因此该多馈天线的响应频段更多,具有很好的低频响应。
个馈电点(例如,馈电点204)。应理解,图3中仅示例出一个第二天线辐射体40和该一个第二
天线辐射体40对应的一个馈电点204。在实际过程中,该多馈天线,还包括:两个或两个以上
的第二天线辐射体40,该两个或两个以上的第二天线辐射体40之间满足预设耦合要求。且
每个第二天线辐射体40对应多个馈电点204。
输入至每个第二天线辐射体40对应的至少一个馈电点的传输信号的参数。
应的至少一个馈电点与处理单元30连接。
计的频率进行调整,使得多馈天线的调谐自由度更高,可以使得多馈天线工作在更多的频
率。
不再赘述。
馈电点和每个第二天线辐射体40对应的至少一个馈电点连接至同一个处理单元30。
接触,本申请实施例中可以在第一天线辐射体10上设置多个凸起,然后将每个馈电点设置
在一个凸起上。此外,当多个馈电点位于处理单元30时,也可以在第一天线辐射体10上与每
个馈电点相对的位置设置一个凸起。或者在第一天线辐射体10上与多个馈电点相对的位置
设置一个凸起。第二天线辐射体40的结构可以参考第一天线辐射体10的结构,此处不再赘
述。
射体40对应的至少一个馈电点的工作状态。
应的至少一个馈电点的闭合状态或者开路状态。
种情况下,馈电点202向第一天线辐射体10提供输入信号。而馈电点201不向馈电点201提供
输入信号。
线辐射体10和至少一个第二天线辐射体40中馈电点处于闭合状态的其他辐射体的寄生单
元。这样通过改变多馈天线的天线辐射体的结构,从而使得多馈天线调谐到更宽的频率,使
得调谐自由度更大。
一个馈电点中所有馈电点的工作状态为开路状态。在这种情况下,任一个第二天线辐射体
40为第一天线辐射体10和至少一个第二天线辐射体40中的馈电点处于闭合状态的其他辐
射体的寄生单元。
作状态为闭合状态时,该第一天线辐射体10也为至少一个第二天线辐射体40中馈电点处于
闭合状态的其他辐射体的寄生单元。
后,第二天线辐射体40将作为第一天线辐射体10的寄生单元。此时,多馈天线的辐射体结构
发生了改变,而非仅仅是改变多馈天线输入的传输信号的幅度和相位。因此,多馈天线的辐
射特性将发生较大的变化,其工作的频带势必相对于原来具有拓宽。
输入传输信号。
电点的工作状态为开路状态。或者,处理单元30,用于断开任一个第二天线辐射体40的至少
一个馈电点与任一个第二天线辐射体40之间的连接,使得任一个第二天线辐射体40的至少
一个馈电点的工作状态为开路状态。或者,处理单元30,用于为任一个第二天线辐射体40的
至少一个馈电点连接无源器件,使得任一个第二天线辐射体40的至少一个馈电点的工作状
态为开路状态。
电点A处于开路状态时,则处理单元30可以控制与馈电点A连接的微机械开关处于断开状
态,以断开处理单元30与馈电点A之间的连接,使得馈电点A处于开路状态。当处理单元30确
定需要控制某个馈电点A处于闭合状态时,处理单元30可以控制与该馈电点A连接的微机械
开关处于闭合状态,以使得处理单元30与馈电点A之间的连接导通,从而使得馈电点A处于
闭合状态。或者当馈电点A通过微机械开关与天线辐射体A连接时,处理单元30控制与该馈
电点A连接的微机械开关处于闭合状态,以使得馈电点A与天线辐射体A之间的连接导通。
馈电点502、馈电点503、以及馈电点504进行幅值相位的调整时,多馈天线的频率响应曲线
为如图6中标识为1的线条。由图6可以看出,当采用馈电点501、馈电点502、馈电点503、以及
馈电点504进行幅值相位的调整时,多馈天线在A频段没有频率响应,无法工作。
504向天线辐射体50输入传输信号。如图7所示的多馈天线的频率响应曲线为如图6中标识
为2的线条,可以看到多馈天线在A频段,具有很好的频率响应。
天线设计一体化,设计简单,且该多馈天线占用的体积小。从而当该多馈天线应用于通信设
备中时,在通信设备内部占用的空间更小。与现有技术中的多馈天线相比可以在同样的尺
寸范围内能实现更多的频带,更高的性能。
用的空间更小。例如,该多馈天线可以替代位于终端顶部的天线。
发器连接。
V21、馈电点a3的反射信号为V31,馈电点a4的反射信号为V41。该馈电点a1,馈电点a2,馈电
点a3,馈电点a4所在的天线辐射体都谐振在不同的频率,谐振频率都在在多馈天线的工作
频率调节范围内。V12表示向馈电点a1输出的传输信号(即入射信号)。V22表示向馈电点a2
输出的传输信号。V32表示向馈电点a3输出的传输信号。V42表示向馈电点a4输出的传输信
号。天线调谐过程中,调节V12、V22、V32以及V42的值,要保证V11‑V41的值最小。为了使多馈
天线得到最好的匹配,需要将多馈天线反射信号的能量最小化,即V11、V21、V31以及V41的
值为0为最佳。但是在实际设计中,无法实现V11、V21、V31以及V41的值为0,特别是在宽频带
调节的时候。虽然反射信号能量无法被优化为0,但是通过调节V12、V22、V32以及V42的幅度
和相位,可以将V11、V21、V31以及V41的值在调节范围内优化到最小并使得天线的匹配效率
达到最大。
盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。